聚乳酸纤维简介及简易鉴别

聚乳酸纤维,简称PLA纤维,是一种新型的纺织材料。该纤维是以乳酸为主要原料聚合得到的高分子聚合物,而乳酸的原料是所有碳水化合物富集的物质,例如粮食(玉米、甜菜、土豆、山芋等)以及有机废弃物(玉米芯或其他农作物的根、茎、叶、皮等)。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

聚乳酸纤维的性能:

1.生物可降解性,该性能是PLA纤维显著特点,其制品用弃后埋在地下,在微生物的作用下会分解为二氧化碳和水,符合生态环保要求,其原料可再生,满足可持续发展的战略要求。

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图1 聚乳酸及其原料的生产、制备、循环过程

2.安全性,由于PLA纤维具有生物相容性,且服用舒适,可安全植入体内,无毒副作用。

3.优良的耐气候性,PLA纤维在室外暴晒500h后,强度可保留55%左右。

4.其他性能,PLA纤维具有较好的亲水性和较低的密度,并且具有良好的弹性、卷曲性和记忆能力。其可燃性低,有一定的阻燃性;悬垂性、手感较好,卷曲性及卷曲稳定性良好;抗紫外线能力较好;具有优良的吸湿性及抗皱性。

聚乳酸纤维的主要应用:

1.医疗方面:用PLA纤维做手术缝合线,既能满足缝扎强度的需要,又能被人体缓慢分解吸收,免除了病人拆线的麻烦和痛苦。还可以用作绷带、纱布、脱脂棉、妇女卫生巾、婴儿尿布等。

2.服装方面:由PLA纤维制成的织物有丝般的光泽和手感,不刺激皮肤,有利用人体健康,有优异的悬垂性和良好的滑爽性,穿着舒适,尤其适合于内衣和运动衣。

聚乳酸纤维与涤纶纤维的鉴别:

一般在鉴定面料的纤维成分标识时,需要对织物中构成纤维进行定性和定量的鉴别,尤其是第三方检测。由于聚乳酸纤维与涤纶是合成纤维中性能较为接近的两种纤维,在很大程度上具有相似性,织物(包括混纺、交织面料)从外观上看,差异性小,消费者很容易混淆,因此很有鉴别的必要。PLA纤维具有诸多内在特点:熔点、玻璃化温度较低,低可燃性和低发烟量,燃烧值较低(几乎与纸相同)等,利用燃烧法和显微镜法既可有效、快速地区分聚乳酸纤维与涤纶纤维。

1.燃烧鉴别法

聚乳酸纤维的燃烧特征:靠近火焰时收缩、熔融,进入火焰后随即熔化并有如液体一般的熔液滴下,离开火焰后继续燃烧,火焰为蓝色,烟雾极少,无特殊臭味,熔化后逐渐凝固为灰白色玻璃球状硬球。

涤纶纤维的燃烧特征:靠近火焰时收缩、熔融,进入火焰后继续燃烧,有时自灭,离开火焰后继续燃烧,有熔液滴下,烟雾大,冒黑烟,有特殊香味(甜味),熔化后成硬而黑的圆珠状。

聚乳酸纤维的熔点极低,经测定为<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />135℃左右,而涤纶则比它要高出很多,为255℃左右,因而聚乳酸纤维在燃烧时熔融速度极快,熔液能连续滴下,残渣凝固时间较长,包括火焰颜色、气味等这些特点和涤纶等合成纤维相比,差异极为明显,鉴别的关键就在于此。

2.显微镜观察鉴别法

虽然聚乳酸纤维与涤纶纤维一样都是将熔融的成纤高聚物熔体从喷丝头的喷丝孔中压出,在空气中冷却固化成丝,既熔体纺丝法。但从图2-5看,两者形态上有明显的差异:聚乳酸纤维颜色深浅不一,纵面存在有无规律性的斑点或疤痕或不连续性条纹,横截面为近似圆形且表面存有斑点;涤纶纤维颜色深浅基本一致,纵面平滑,有的有小黑点,横截面为圆形且表面较光滑。

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图2 聚乳酸纤维纵面 图3 聚酯纤维纵面screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>
图4 聚乳酸纤维横截面 图5 聚酯纤维横截面

对聚乳酸纤维而言,这些无规律性的斑点及不连续性条纹形成的原因主要是由于聚乳酸存在着大量的非结晶部分,在水、细菌、氧气的存在下,可以进行较快的分解而形成的。这一形态特殊之处便是区别聚乳酸纤维和涤纶纤维的关键所在。

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